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  • A new algorithm speeds up the planning process f要么 robotic grippers to manipulate objects using the surrounding environment.

    A new algorithm speeds up the planning process f要么 robotic grippers to manipulate objects using the surrounding environment.

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使机器人更快的掌握

A new algorithm speeds up the planning process f要么 robotic grippers to manipulate objects using the surrounding environment.

An algorithm speeds up the planning process robots use to adjust their grip on objects, for picking and sorting, 要么 tool use.


记者联系

艾比abaz要么ius
电子邮件: abbya@mit.edu
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如果你在用钢笔或铅笔得心应手书桌,试试这招:由一端用拇指和食指抓住笔,并推动另一端靠在办公桌。滑动你的手指手中的笔,然后翻转倒置,不让它掉落。不要太狠了吧?

但对于一个机器人 - 例如,一个真实分拣通过对象的bin和试图获得对他们的一个把握好 - 这是一个计算征税演习。甚至试图在移动它必须计算性能和概率,如表的摩擦和几何形状,笔,它的两个手指,而这些属性的组合如何把不同的一连串之前交互机械,基于物理学的基本定律。

现在澳门太阳城最新网站的工程师已经找到一种方法来显著加快推该对象相对于静止表面调整其在对象上的把握需要一个机器人的规划过程。而传统的算法需要数十分钟规划出运动的顺序,新团队的做法刮胡子这个预案过程中下降到不到一秒钟。

阿尔贝托·罗德里格斯,在澳门太阳城最新网站机械工程系的副教授说,更快的规划过程将使机器人,特别是在工业环境中,迅速找出如何推挤,沿滑动,或者以其他方式使用功能,在他们的环境中重新定位自己的把握对象。这种灵活的操作是对涉及挑选和分类,甚至复杂的工具使用的任何任务非常有用。

“This is a way to extend the dexterity of even simple robotic grippers, because at the end of the day, the environment is something every robot has around it,” Rodriguez says.

小组的研究结果已刊载于今日 机器人研究的国际期刊. Rodriguez’ co-authors are lead auth要么 Nikhil Chavan-Dafle, a graduate student in mechanical engineering, and Rachel Holladay, a graduate student in electrical engineering and computer science.

物理学中一个锥形

Rodriguez’ group works on enabling robots to leverage their environment to help them accomplish physical tasks, such as picking and s要么ting objects in a bin.  

现有算法通常需要几个小时才能预案运动的序列,用于机器人手爪,主要是因为,对于它认为每一个动作,该算法必须首先计算该运动是否满足许多物理定律,如运动和库仑的牛顿定律法描述对象之间的摩擦力。

“It’s a tedious computational process to integrate all those laws, to consider all possible motions the robot can do, and to choose a useful one among those,” Rodriguez says.

他和他的同事们发现了一个紧凑的方式来解决这些操作的物理,提前决定机器人的手应该如何移动的。它们通过使用“运动锥体”,其本质上是摩擦的视觉,锥形地图这样做了。

该锥体内部描绘一切可以在特定位置被应用到一个对象,同时满足物理学的基本法律,使机器人能够保持物体的保持推运动。圆锥外的空间代表了所有会以某种方式导致对象滑出机器人的把握推动。

“看似简单的变型中,如硬机器人如何抓住对象,可以显著更改把握对象移动如何推动时,” Holladay的解释。 “根据你掌握如何努力,就会有不同的运动。就是这样的算法处理物理推理的一部分。”

该球队的算法计算用于机器人夹持器,它被保持物体,并针对其被推动环境之间不同的可能配置的运动锥体,以便选择和序列不同的可行推到重新定位的对象。

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“It’s a complicated process but still much faster than the traditional method — fast enough that planning an entire series of pushes takes half a second,” Holladay says.

大计划

研究人员测试与三通相互作用,其中一个简单的机器人手爪拿着t形块和推压的垂直棒的物理设置的新算法。它们使用多个起动结构,在机器人在特定位置夹持块和从某一个角度将其推靠在杆。对于每个启动配置中,算法瞬间产生所有机器人可以适用可能的力的地图,并会导致该块的位置。

“我们做了几千推来验证我们的模型正确地预测在现实世界中发生的事情,”霍拉迪说。 “如果我们应用推动这就是锥内,抓住的对象应保持在控制之下。如果它的外面,对象应该从滑把握“。

研究人员发现,该算法的预测可靠地在实验室匹配的物理成果,规划出的运动序列 - 例如在直立的位置设置它放在桌子前重新调整对条的块 - 在不到一秒钟,相比占据整个500秒传统算法规划出。

“Because we have this compact representation of the mechanics of this three-way-interaction between robot, object, and their environment, we can now attack bigger planning problems,” Rodriguez says.

The group is hoping to apply and extend its approach to enable a robotic gripper to handle different types of tools, f要么 instance in a manufacturing setting.

“使用工具大多数工业机器人有一个专门设计的手,所以不是具有abiity把握螺丝刀和很多不同的方式使用它,只是它的手一把螺丝刀,”霍拉迪说。 “你能想象这需要较少的灵巧的规划,但它更多的限制。我们希望机器人能够使用,并挑选很多不同的事情了“。

This research was supported, in part, by Mathw要么ks, the MIT-HKUST Alliance, and the National Science Foundation.


主题: Computer Science and Artificial Intelligence Laborat要么y (CSAIL), 算法, 制造业, 机械工业, 研究, 机器人, 机器人, 工程学院, 美国国家科学基金会(NSF)

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